LTO循环中RQL-TVC排放性能数值模拟

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1、第41卷第6期2015年12月航空发动机AeroengineV01．4lNo．6Dec．2015LTO循环中RQL-TVC排放性能数值模拟蔡中长，何小民，蒋波，葛佳伟(南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016)摘要：为了掌握采用富油一淬熄一贫油低排放燃烧技术的驻涡燃烧室(RQL-TVC)在起飞一着陆(LTO)循环各状态中的排放特性，采用数值模拟的方法开展了研究。数值模拟结果表明：在LTO循环中，RQL驻涡燃烧室的氮氧化物(NOx)与未燃碳氢化合物(UHC)的排放指数肼均低于传统燃烧室的；但一氧化碳(CO)的￡』偏大。RQ

2、L—TVC的NOx的LTO排放数少，是国际民航组织颁布的航空发动机排放标准CAEP6的29．1％；UHC的LTO排放数接近于0；C0的LTO排放数在慢车状态下的数值明显高于其它状态下的。RQL—TVC具有良好的低排放潜力。关键词：驻涡燃烧室；富油一淬熄一贫油；排放指数；起飞一着陆循环；排放数；航空发动机中图分类号：V231．3文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnki．aeroengine．2015．06．003NumericalSimulationonEmissionPerformanceofRQL—TVCinLTO

3、CycleCAIZhong—chang，HEXiao—min，JIANGBo，GEJia—wei(CoHegeofEnergyandPowerEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：InordertounderstandtheemissionperformanceofTrappedVortexCombustorusingRich——burnQuick-quenchLean—_burnlowemis

4、sioncombustiontechnologyRQL-TVCintheLTOcycle(LTO)，anumericalmethodwascarriedout．ThenumericalresultsshowthatEmissionIndex(E1)ofNOxandUHCinRQL-TVCarebothlowerthanthatinthetraditionalcombustorinthecycle，butE／ofCOishigher．E1ofNOxinRQL-TVCatLTOis29．1％ofCAEP6．E1ofUHCatLTOc

5、losesto0；E1ofCOisthehighestintheidleconditionatLTO．RQL-TVCatLTOhasthepotentialinlowemissionperformance．Keywords：TVC；RQL；El；LTO；emissionnumber；aeroengine0引言民用航空已成为增长速度最快的能源消耗者和燃烧污染排放者，为了控制民用航空发动机排放对环境造成的影响，国际民航组织(InternationalCivilAviationOrganization，ICAO)在1981年颁布了(航

6、空发动机的排放标准，环境保护方面的活动都由航空环境保护委员会(CommitteeonAviationEnviron—mentalProtection，CAEP)来组织，此后陆续制定了CAEPl(1986年)、CAEP2(1996年)、CAEP4(2004年)、CAEP6(2008年)和CAEP8(2010年)等多个排放标准条例，ICAOCAEP规定NOx(主要是NO和N02)、CO、未燃碳氢化合物(UHC)和冒烟(Smoke)为航空发动机排放的主要污染物，发动机分为亚声速飞行和超声速飞行的涡轮喷气和涡扇发动机2类，标准主要考虑发

7、动机起飞、爬升、下降、进近以及慢车滑行等阶段【l-2]。国内外分别针对RQL燃烧室和TVC开展了大量系统的研究工作，但是针对TVC结合RQL燃烧技术而开展的研究工作较少。在第3代TVc的基础上，美国能源部(DOE)主导开发了采用气流分配盘(DistributorPlate)实现主流快速掺混淬熄作用的TVC，在轴对称罐式燃烧室(CanCombustor)的TVC平台上开发了RQL低排放燃烧技术。数值模拟研究和试验结果表明，RQL—TVC能够有效地降低NOx的排放量嗍。北京航空航天大学的樊未军等借鉴美国的气流分配盘及轴对称罐式TVC

8、概念，通过试验方法研究了RQL—TVC的低NOx排放特性圈。但是罐装RQL—TVC的收稿日期：2015—04—29基金项目：工业与信息化部民用航空发动机燃烧室基础预研项目资助作者简介：蔡中长(1984)，男，工程师，研究方向为航空发动机低排放燃烧机理与燃烧技术；